(57)【要約】【課題】２つ以上の搬送経路を連結することによって連続する搬送経路を形成する画像形成装置においてトナー詰まりの発生を抑制する。【解決手段】第１の搬送経路１０２と該第１の搬送経路１０２よりも小径の第２の搬送経路１０３とが受部１０４を介して上下方向に連結され、上記第１の搬送経路１０２から上記第２の搬送経路１０３を介してトナーが搬送される画像形成装置であって、上記第２の搬送経路１０３以下の径であると共に上下端が開口端とされた内部通路２０１、及び該内部通路２０１を露出するように側部に形成された開口部２０２を備えるトナー案内部材２００と、上記第１の搬送経路内１０２に位置するように上記トナー案内部材２００を支持すると共に該トナー案内部材２００の少なくとも一部を上下動させる移動手段３００とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の搬送経路と該第１の搬送経路よりも小径の第２の搬送経路とが受部を介して上下方向に連結され、前記第１の搬送経路から前記第２の搬送経路を介してトナーが搬送される画像形成装置であって、
前記第２の搬送経路以下の径であると共に上下端が開口端とされた内部通路、及び該内部通路を露出するように側部に形成された開口部を備えるトナー案内部材と、
前記第１の搬送経路内に位置するように前記トナー案内部材を支持すると共に該トナー案内部材の少なくとも一部を上下動させる移動手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー案内部材が線部材を螺旋状に巻回したコイル形状を有し、前記内部通路が前記線部材に囲まれた空間によって形成され、前記開口部が前記線部材間の隙間によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記移動手段が、前記第１の搬送経路の上方に配置されるミキサーの回転によって前記トナー案内部材を上下動させるカム機構を備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを用いて画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いる画像形成装置においては、トナーコンテナに収容されたトナーを現像ユニットまで搬送して画像形成に用いている。
ところで、近年は、画像形成装置の高性能化及び小型化に伴って構成部材のレイアウトの自由度が低下しており、トナーコンテナを現像ユニットに直接接続することが困難となっている。このため、画像形成装置の内部にトナーの搬送経路を設け、当該搬送経路を介してトナーをトナーコンテナから現像ユニットまで搬送する場合がある。
【０００３】
このような搬送経路では、水平方向にトナーを搬送する場合には、例えば搬送経路内部に設置されたミキサー等の搬送部材を用いてトナーを搬送する。
また、垂直方向にトナーを搬送する場合には、搬送部材を設置する場合もあるが、一般的には特許文献１に示すように、重力によってトナーを落下させることによって搬送する。
【０００４】
ところが、トナーを落下させる場合には、搬送経路の壁面へのトナー付着が生じやすく、搬送経路が狭まり、トナー詰まりが生じ易くなる。
そこで、特許文献２では、トナーを垂直に搬送する搬送経路の径が下方に向かうに連れて大きくなるように壁面を傾斜させることによってトナーの壁面への付着を抑制するような構成を採用している。
【特許文献１】特開２００６−９１５２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２５９４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年のオフィス事情から画像形成装置にはさらなる小型化が求められている。このため、他の構成部材と独立して搬送経路を設けるのではなく、既存の構成部材に搬送経路を各々形成し、既存の構成部材を組み立てることによって搬送経路が連結されるようにする場合がある。
このような場合には、構成部材の組立て誤差によって２つ構成部材の位置関係がずれることがあるため、このような位置関係のずれが生じた場合であっても確実にトナーの搬送が行えるような対策を施す必要がある。
【０００６】
このような対策の最も簡単な方法としては、上方に位置する構成部材に形成された搬送経路（以下、上方経路と称する）の径よりも下方に位置する構成部材の搬送経路（以下、下方経路と称する）の径を大きくすることが考えられる。
しかしながら、このような方法では、下方経路の形成領域を大きく確保する必要が生じて画像形成装置の小型化が難しくなる。
【０００７】
そこで、下方経路を、上方経路と接合される部分のみ大径とし、下方に向かうに連れて小径となるように形成することが考えられる。
しかしながら、このような場合には、特許文献２とは逆に搬送経路の壁面が傾斜されてトナー詰まりが生じやすくなる。
【０００８】
このため、既存の構成部材に搬送経路を形成して、既存の構成部材を組み立てることによって連続した搬送経路が形成されるようにする場合には、小型化を達成するために下方経路を上方経路よりも小径とし、さらにトナー詰まり及びトナー漏れを抑制するために上方経路よりも大径の受部を介して上方経路から下方経路とを接続する構成を採用せざるを得ない。
すなわち、上方経路と該上方経路よりも小径の下方経路とが受部を介して上下方向に連結され、上方経路から下方経路を介してトナーが搬送される構成を採用することとなる。
【０００９】
しかしながら、このような構成を採用する場合には、受部と下方経路との径が異なることから、受部と下方経路との間に段差あるいは傾斜面が生じ、トナーが当該段差あるいは傾斜面に堆積し易くなる。このため、トナーの落下不良が生じトナー詰まりが生じる可能性がある。
つまり、２つ以上の搬送経路を連結することによって連続する搬送経路を形成する画像形成装置においては、上下方向に連結される経路の接合部近傍におけるトナー詰まりに対する対策が十分ではない。
【００１０】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、２つ以上の搬送経路を連結することによって連続する搬送経路を形成する画像形成装置においてトナー詰まりの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１２】
第１の発明は、第１の搬送経路と該第１の搬送経路よりも小径の第２の搬送経路とが受部を介して上下方向に連結され、上記第１の搬送経路から上記第２の搬送経路を介してトナーが搬送される画像形成装置であって、上記第２の搬送経路以下の径であると共に上下端が開口端とされた内部通路、及び該内部通路を露出するように側部に形成された開口部を備えるトナー案内部材と、上記第１の搬送経路内に位置するように上記トナー案内部材を支持すると共に該トナー案内部材の少なくとも一部を上下動させる移動手段とを備えるという構成を採用する。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記トナー案内部材が線部材を螺旋状に巻回したコイル形状を有し、上記内部通路が上記線部材に囲まれた空間によって形成され、上記開口部が上記線部材間の隙間によって形成されているという構成を採用する。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記移動手段が、上記第１の搬送経路の上方に配置されるミキサーの回転によって上記トナー案内部材を上下動させるカム機構を備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の搬送経路の壁面近傍のトナーがトナー案内部材の側部に形成された開口部を介してトナー案内部材の内部通路に入り込み、さらに第２の搬送経路以下の径とされた内部通路から下方に落下する。つまり、トナー案内部材によって第１の搬送経路内のトナーが第２の搬送経路に流れ込みやすいように案内される。このため、受部と第２の搬送経路との接合部における段差あるいは傾斜面にトナーが堆積することを抑制し、受部と第２の搬送経路との接合部における段差あるいは傾斜面においてトナー詰まりが生じることを抑制することができる。
また、本発明によれば、移動手段によってトナー案内部材が上下方向に移動される。このため、トナー案内部材と第１の搬送経路の壁面との間におけるトナーの流動性を高め、トナーがトナー案内部材と第１の搬送経路の壁面との間において詰まることを抑制することができる。つまり、第１の搬送経路内においてトナー詰まりが生じることを抑制することができる。
このように、本発明によれば、２つ以上の搬送経路を連結することによって連続する搬送経路を形成する画像形成装置においてトナー詰まりの発生を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置として、複写機を挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の複写機Ｓの概略構成を示す機能ブロック図である。また、図２は、本実施形態の複写機Ｓの概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の複写機Ｓは、表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４、印刷部５及び制御部６を備えている。
【００１８】
表示操作部１は、ユーザと複写機Ｓとを関係付けるマンマシンインタフェースとして装置の前面に設置される（図２には図示せず）ものであり、タッチパネル１ａ及び操作キー１ｂを備えている。タッチパネル１ａは、表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサを設けた表示パネルであり、ユーザに提供する情報の表示を行うと共に、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。操作キー１ｂは、例えば電源ボタンやコピー開始ボタン等の、タッチパネル１ａに表示される操作ボタン以外の操作キー（ハードウェアキー）であり、ユーザの操作に基づく操作信号を出力する。
【００１９】
画像読取部２は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によって自動給紙される原稿あるいはプラテンガラス上に載置された原稿の画像をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換するものであり、この原稿画像データを出力するものである。この画像読取部２は、図２に示すように、複写機Ｓの上部を構成するものである。そして、上記表示操作部１は、例えば、画像読取部２の近傍に配置される。
【００２０】
図１に戻り、画像記憶部３は、半導体メモリあるいはハードディスク装置等であり、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像読取部２から入力される上記原稿画像データを記憶すると共に当該原稿画像データを読み出して出力する。
【００２１】
画像処理部４は、制御部６から入力される制御指令に基づいて、画像記憶部３から入力される原稿画像データを印刷形式の画像データに変換して出力するものであり、必要に応じて原稿画像データに各種画像処理を施して印刷形式の画像データに変換する。例えば、画像読取部２がカラー画像の形成された原稿を読み取った場合には、画像記憶部３から画像処理部４に入力される原稿画像データは、光の三原色に対応したＲＧＢ画像データとなるため、画像処理部４は、このようなＲＧＢ画像データを印刷部５の印刷形式に対応した、例えばＹＭＣＫ画像データ（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）を基準色とする画像データ）に変換して出力する。
【００２２】
印刷部５は、制御部６から入力される制御指令に基づいて用紙カセット７あるいは給紙トレー８（図２参照）から給紙される記録用紙（印刷媒体）に印刷（画像形成）を行うものであり、図２に示すように、複写機Ｓの略中央部を構成している。
この印刷部５は、図２に示すように、感光体ドラム１０、帯電器２０、レーザスキャニングユニット３０、現像ユニット４０、クリーニングユニット５０、中間転写ユニット６０、定着器７０及びトナーコンテナ８０を備えている。
【００２３】
感光体ドラム１０は、表面に静電潜像が形成される円筒部材であり、図２の紙面奥行き方向に延在して配置されている。なお、本実施形態の複写機Ｓは、フルカラー印刷が可能なタンデム方式の画像形成装置であり、トナーの基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応して、イエローに対応した感光体ドラム１０と、マゼンダに対応した感光体ドラム１０と、シアンに対応した感光体ドラム１０と、ブラックに対応した感光体ドラム１０とを有している。これらの感光体ドラム１０は、図２に示すように所定間隔にて平行に配列されている。
なお、以下の説明において、感光体ドラム１０の延在方向をＸ方向、該Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向と直交する高さ方向をＺ方向とする。
【００２４】
帯電器２０は、各感光体ドラム１０に対して対向配置されており、基準色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎に、感光体ドラム１０に対向配置されている。そして、このような帯電器２０によって感光体ドラム１０の周面が帯電状態とされる。
【００２５】
レーザスキャニングユニット３０は、感光体ドラム１０の下方に配置されており、各感光体ドラム１０に照射されるレーザ光を走査すると共に感光体ドラム１０の表面に静電潜像を形成するものである。
【００２６】
現像ユニット４０は、感光体ドラム１０の周面に対してトナーを供給することによって感光体ドラム１０の周面上に静電潜像に基づく画像を現像する現像ローラ４１を有するものであり、各感光体ドラム１０に対して設けられている。
【００２７】
クリーニングユニット５０は、感光体ドラム１０から中間転写ユニット６０へ画像が転写された後に、感光体ドラム１０に残存するトナーを除去する摺擦ローラ５１を有するものであって、各感光体ドラム１０に対向配置されている。
【００２８】
中間転写ユニット６０は、感光体ドラム１０の上方に配置されており、感光体ドラム１０に現像された画像が転写される中間転写ベルト６１と、該中間転写ベルト６１を回転させるための駆動ローラ６２と、中間転写ベルト６１に張力を与えるためのテンションローラ６３と、中間転写ベルト６１の回転に伴って回転する従動ローラ６４と、感光体ドラム１０上のトナーを中間転写ベルト６１に転写するための一次転写ローラ６５と、中間転写ベルト６１上のトナーを記録用紙に転写するための二次転写ローラ６６とを備えている。
そして、各感光体ドラム１０において現像された画像は、一旦中間転写ユニット６０の中間転写ベルト６１上において重ね合わされ、その後、記録用紙に一括転写される。すなわち、中間転写ユニット６０によって、感光体ドラム１０上のトナーが記録用紙に移動されて転写される。
【００２９】
定着器７０は、熱及び圧力を加えることによって、中間転写ユニット６０によって記録用紙に対して転写されたトナーを記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路に配置されている。  
【００３０】
トナーコンテナ８０は、現像ユニット４０に供給するトナーを収容するものであり、中間転写ユニット６０の上方に配置されている。このトナーコンテナ８０は、各現像ユニット４０に対して設けられており、後述する搬送経路１００を介して現像ユニット４０と接続されている。
【００３１】
また、装置の下部には給紙ローラ９０が設けられており、この給紙ローラ９０によって、用紙カセット７あるいは給紙トレー８から給紙される記録用紙が、上述した印刷部５に供給される。
【００３２】
この本実施形態の複写機Ｓにおいては、現像ユニット４０の内部とトナーコンテナ８０とを接続する搬送経路１００が設けられ、当該搬送経路１００を介してトナーコンテナ８０から現像ユニット４０にトナーが補給される。
この搬送経路１００は、図２の断面に対してＸ方向にずれた位置に形成されており、現像ユニット４０及び中間転写ユニット６０のＸ方向の端部近傍に形成されている。
【００３３】
図３は、搬送経路１００を含む概略構成を示す断面図である。この図に示すように、搬送経路１００は、中間転写ユニット６０の筐体内部に形成される水平経路１０１と、中間転写ユニット６０の筐体内部に形成されると共に水平経路１０１に直角に接続される上方経路１０２（第１の搬送経路）と、現像ユニット４０の内部にＺ方向に形成される下方経路１０３と、現像ユニット４０の内部に形成されると共に上方経路１０２と下方経路１０３とを接続する受部１０４とを有している。
【００３４】
水平経路１０１は、トナーコンテナ８０と接続されており、内部にＹ方向に延在して配置されるミキサー１０５が配置されている。なお、ミキサー１０５は、図４に示すように、螺旋状のブレード１０５ａを備えており、不図示の駆動装置によって回転駆動され、これによってトナーを水平方向に搬送するものである。
上方経路１０２は、上述のように水平経路１０１に対して直角に接続されており、内部に後述するトナー案内部材２００が配置されている。
下方経路１０３は、上方経路１０２よりも小径とされており、受部１０４を介して上方経路１０２と接続されている。
受部１０４は、上方経路１０２よりも大径であり上方経路１０２と接続される開口端を有しており、傾斜部を介して下方経路１０３と接続されている。
【００３５】
このように、本実施形態の複写機Ｓにおいては、上方経路１０２と下方経路１０３とが受部１０４を介して上方方向に連結されることによって搬送経路１００の一部が構成されている。
そして、トナーは、水平経路１０１をミキサー１０５の回転によって水平方向に搬送され、上方経路１０２と下方経路１０３と受部１０４とを重力によって落下して搬送されることによって、トナーコンテナ８０から現像ユニット４０の内部に搬送される。
【００３６】
そして、本実施形態の複写機Ｓにおいては、上方経路１０２、下方経路１０３及び受部１０４においてトナーを円滑に搬送するためのトナー案内部材２００と移動機構３００（移動手段）とを備えている。
【００３７】
図４は、トナー案内部材２００と移動機構３００を示す斜視図である。
この図に示すように、トナー案内部材２００は、線部材が螺旋状に巻回したコイル形状を有している。線部材に囲まれた空間によって形成される内部通路２０１と、線部材間の隙間によって形成される開口部２０２とを有している。
内部通路２０１は、下方経路１０３以下の径であると共に上下端が開口端とされている。また、開口部２０２は、内部通路２０１を露出するようにトナー案内部材２００の側部に形成されている。
【００３８】
移動機構３００は、トナー案内部材２００を上方経路１０２内に位置するように支持すると共にトナー案内部材２００の全体を上下動させるものである。
この移動機構３００は、ミキサー１０５のブレード１０５ａ間に設けられた板部材であるパドル３０１と、該パドル３０１と当接可能な位置においてミキサー１０５に回し掛けられると共にトナー案内部材２００の一端と接続されるリング部材３０２とからなるカム機構３０３を備えている。そして、移動機構３００は、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、該カム機構３０３によってミキサー１０５の回転を上下運動に変換してトナー案内部材２００を上下動させる。
【００３９】
図１に戻り、制御部６は、本実施形態の複写機Ｓの全体の制御を行うものであり、表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４及び印刷部５と電気的に接続されている。
【００４０】
以上のような構成を有する複写機Ｓにおいては、制御部６の制御の下、ユーザの表示操作部１の操作に基づいて、画像読取部２にセットされた原稿の画像データが読み込まれ、読み込まれた画像データが画像記憶部３に記憶される。画像記憶部３に記憶された画像データは、画像処理部４において印刷形式の画像データに変換され印刷部５に入力する。
そして、印刷部５では、画像処理部４から入力された印刷形式の画像データに基づいて印刷用紙への画像形成が行われる。その後、画像が形成された印刷用紙が印刷物として複写機Ｓの外部に排出される。
【００４１】
そして、このような本実施形態の複写機Ｓにおいてトナーがトナーコンテナ８０から現像ユニット４０の内部に供給される場合には、水平経路１０１内に配置されたミキサー１０５が回転駆動され、これに伴ってトナーが水平経路１０１内を水平方向に搬送される。
そして、水平経路１０１を搬送されたトナーは、上方経路１０２に到達すると落下して受部１０４を介して下方経路１０３に供給される。
【００４２】
ここで、本実施形態の複写機Ｓにおいては上方経路１０２内にトナー案内部材２００が配置されて移動機構３００によって上下動されている。このため、トナーがトナー案内部材２００の側部に形成された開口部２０２を介して内部通路２０１に入り込み、さらに下方経路１０３以下の径とされた内部通路２０１から下方に落下する。
【００４３】
このような本実施形態の複写機Ｓによれば、上述のように、上方経路１０２の壁面近傍のトナーがトナー案内部材２００の側部に形成された開口部２０２を介してトナー案内部材２００の内部通路に入り込み、さらに下方経路１０３以下の径とされた内部通路２０１から下方に落下する。つまり、トナー案内部材２００によって上方経路１０２内のトナーが下方経路１０３に流れ込みやすいように案内される。このため、受部１０４と下方経路１０３との接合部における傾斜面にトナーが堆積することを抑制し、受部１０４と下方経路１０３との接合部における傾斜面においてトナー詰まりが生じることを抑制することができる。
また、本実施形態の複写機Ｓによれば、移動機構３００によってトナー案内部材２００が上下方向に移動される。このため、トナー案内部材２００と上方経路１０２の壁面との間におけるトナーの流動性を高め、トナーがトナー案内部材２００と上方経路１０２の壁面との間において詰まることを抑制することができる。つまり、上方経路１０２内においてトナー詰まりが生じることを抑制することができる。
このように、本実施形態の複写機Ｓによれば、２つ以上の搬送経路を連結することによって連続する搬送経路を形成する場合においてトナー詰まりの発生を抑制することが可能となる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳説したが、具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において設計変更等が可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、本発明の画像形成装置の一例として、複写機を挙げて説明した。
しかしながら、本発明は複写機に限定されるものではなく、複合機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置に適用することも可能である。
【００４６】
例えば、上記実施形態においては、本発明におけるトナー案内部材がコイル形状を有する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、トナー案内部材は、下方経路１０３以下の径である内部通路と、内部通路を露出するように側部に形成された開口部とを有する形状であれば、任意の形状を採用することができる。
例えば、トナー案内部材として、金網からなる籠部材やパンチングメタルからなる円筒部材を用いることもできる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、本発明における移動手段が、ミキサー１０５の回転によってトナー案内部材２００を上下動させるカム機構３０３を備える構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモータ等を備える移動手段によってトナー案内部材２００を上下動させるように構成しても良い。
【００４８】
また、例えばコイル状に形状設定されたトナー案内部材２００がコイルバネとしての機能を有している場合には、トナー案内部材２００の下端を固定し、トナー案内部材２００の一部のみを移動機構３００によって移動させるようにしても良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、上方経路１０２が中間転写ユニット６０に形成され、下方経路１０３が現像ユニット４０に形成される構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、複写機Ｓを構成する他の構成部材に上方経路及び下方経路（すなわち搬送経路）が形成されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態における複写機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における複写機の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における複写機が備える搬送経路を含む概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における複写機が備えるトナー案内部材と移動機構とを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における複写機が備えるトナー案内部材と移動機構との動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ……複写機（画像形成装置）、１００……搬送経路、１０１……水平経路、１０２……上方経路（第１の搬送経路）、１０３……下方経路（第２の搬送経路）、１０４……受部、１０５……ミキサー、１０５ａ……ブレード、２００……トナー案内部材、２０１……内部通路、２０２……開口部、３００……移動機構（移動手段）、３０１……パドル、３０２……リング部材、３０３……カム機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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